Физика в мире животных: кубомедузы и их глаза


    Tripedalia cystophora. Источник: DOI:10.1371/journal.pone.0098870

    Многие из нас считают медуз примитивнейшими существами, которые не слишком отличаются по сложности строения от слизи, на которую они похожи. Но это не совсем так. Медузы — неплохо организованные существа, их множество видов, среди которых встречаются просто удивительные создания. Например, португальский кораблик — этот вид эволюционировал долгое время, прежде, чем принять современную форму. Правда, кораблик — это не совсем медуза, а вид колониальных гидроидных из отряда сифонофор, колония которого состоит из полипоидных и медузоидных особей. Ученым известны и гигантские медузы, появление которых поблизости вызывает трепет у человека.

    Но есть еще более удивительный вид медуз, который, на первый взгляд, ничем особенным не отличается. Речь идет о кубомедузах. Достаточно внимательно присмотреться, и сразу станет понятно, что даже поведение этой медузы отличается от поведения прочих книдарий. А один из органов и вовсе радикально отличается от всего, чем могут похвастаться прочие виды этих живых организмов.



    Кубомедузы, или коробкообразные медузы плавают особенным образом. В воде их поведение очень активно, оно больше напоминает поведение рыб, чем медуз. Речь идет как о целенаправленном движении в определенную сторону, так и о проявлении быстрой реакции на определенные раздражители. Это небольшая группа книдарий, которая включает около 20 видов, населяющих тропические и тёплые умеренные моря с океанической солёностью.

    Строение колокола


    При внимательном рассмотрении становится понятно, в чем тут дело. Их отличает форма колокола, имеющая в сечении прямоугольную форму. Внутреннее пространство ограничено лишь мускулистой складкой края колокола. Движение медузы обуславливается быстрым сокращением мускулатуры колокола, в результате чего из-под купола выбрасывается довольно много воды мощной струей, которая и толкает медузу в противоположную сторону. Интересно то, что мускулатура колокола позволяет не только усиливать реактивную струю, но и направлять ее в разные стороны.



    Глаза медуз


    Но интереснее всего даже не принцип реактивного движения этих медуз, а их сенсорный аппарат. Дело в том, что каждая из четырех сторон купола «оснащена» сенсорным органом, который называется «ропалий». Выглядит эта система, как пучок из глаз разного размера. И это на самом деле глаза, а не просто похожие на глаза выросты. Особенно похожими на глаза высших животных у кубомедуз выглядят два типа глаз. Ранее ученые не понимали, в чем предназначение этих органов, хотя и пытались прояснить функцию каждого. Не так давно специалисты выяснили, что это действительно глаза, хотя и несколько специфические. Дело в том, что изображение, получаемое глазом, фиксируется на сетчатке не слишком точно.

    И это вряд ли недостаток, упущение природы. Дело в том, что у глаз кубомедузы имеет точный градиент показателя преломления, что позволяет медузе получать практически безаберрационное изображение. По мнению некоторых специалистов, это в очередной раз подтверждает мысль, что некоторые «изобретения» в природе появляются у самых разных видов в результате параллельной эволюции, без всякого родства видов.

    У глаз медуз есть ряд характеристик, которые делают их похожими на глаза гораздо более сложноорганизованных животных и человека. Так, здесь можно выделить роговицу, хрусталики, сетчатку, пигментный слой и радужную оболочку. Хрусталики очень малы, их диаметр составляет около 0,1 мм, они симметричны. Они позволяют медузам получать хорошую «картинку» окружающего пространства, хотя, как и говорилось выше, здесь есть определенный градиент показателя преломления. Эта особенность медуз обусловлена необычной плотностью упаковки специальных кристаллиновых белков.

    Специалисты считают, что особенность фокусировки глаз медуз позволяет им убирать мелкие элементы изображения с сетчатки. Такой механизм, порой, встречается в зрительном аппарате насекомых. Возможно, коробкообразные медузы видят крупные неподвижные или малоподвижные структуры, но не видят мелкие частицы, идущие мимо них с течением. К сожалению, сейчас достоверно неизвестно, каким образом обрабатывается у медуз изображение, получаемое при помощи таких глаз.


    Источник: Nature

    Вполне возможно, говорят ученые, что информация обрабатывается уже в глазу, вследствие чего животному не нужен сложный мозг. У коробкообразных медуз сложная обработка информации выполняется раньше, чем в большинстве зрительных систем. У таких животных — четыре разные типа глаз, скорее всего, каждый тип выполняет определенную функцию. Это, как утверждают ученые, один из самых ранних примеров эволюции зрительных систем животных. Глаза медуз, несмотря на сложность, не универсальны, а выполняют специфические задачи, этим животным не нужна высокая зрительная активность, как у высших животных.

    Сьюзан Милиус (Susan Milius) в одной из своих работ, опубликованных в журнале Science News говорит о том, что глаза коробкообразных медуз, головоногих моллюсков и позвоночных животных, насколько можно судить, появились независимо друг от друга. Как и говорилось выше, это — отличный пример параллельной эволюции.
    Поддержать автора
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 21

      +6
      Бюро переводов «Нихьт-ферштейн»?
      Трудно было зайти на Википедию и посмотреть, как по русски называются кубомедузы?
        +7
        Спасибо за исправление.

        Ради борьбы с «кальками» мне кармы не жалко. Вопрос принципиальный.
        +2
        Удивительная статья. Больше всего информации заключено в заголовке.
          +3
          Да. Это претензия к автору оригинала, а не к переводчику. Но если разобраться, то суть такая:

          1. У кубомедуз есть глаза, причём разных типов.
          2. Глаза кубомедуз не гомологичны глазам других животных (за исключением, может быть, каких-то близких родственников кубомедуз).
          3. Мозгов у кубомедуз нет, а зрительная информация, вероятно, обрабатывается самим глазом (что, впрочем, не новость в животном мире).
          4. Подробности обработки зрительной информации у кубомедуз пока не изучены.

          Вот, собственно, всё.
            +1
            Только ещё немножко воды и картинок.
          0
          Господа, как человеку далекому от оптики, не подскажите что это такое — безаберрационное изображение?
            +1
            Говоря простым языком абберация это радужный контур вокруг объекта
            image
              0
              inoyakaigor спасибо, жить стало понятнее)
                –2
                Медузки коньков всё таки не различают, да и вряд ли поймают.
                +1

                Просто изображегие без искажений. Цветовых, геометрических и так далее.

                0
                это — отличный пример параллельной эволюции.
                А один тип вируса мог бы заразить два разных типа существа примерно в тех же участках ДНК?
                  0
                  Не путай эволюцию с переносом генов, медузки совершенны в своей защите от посторонних вмешательств потусторонних ДНК и прочих рибосом.
                  Сообщество медузки сильно распределением ролей, кто то защищает а кто и размножается.
                    0

                    При наличии у клетки-мишени одинаковых рецепиоров/трансмембранных белков — почему нет? Вирусу нужно прежде всего попасть в клетку, где он может размножиться. Участки ДНК тут особой роли не играют.

                    –8
                    Это отличный пример не параллельной эволюции, а мудрости Создателя
                      –1
                      Пиу-пиу, дурачки уже на десятом комментарии.
                        0
                        Простите за банальный вопрос, но а кто создал вашего мудрого Создателя?
                          0
                          <sarcasm>
                          Как кто? Создатель конечно же!
                          </sarcasm>
                            0
                            Отправился в прошлое и создал себя!
                          +1
                          Судя по результату, создатель — не особо мудрый. Костыли, велосипеды, говнокод…
                            0
                            Может, дедлайн поджимал.
                              0
                              Не иначе. Часов-то на проект всего 48 выделили. На весь сразу.

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое